专利名称：电泳在线电位梯度检测器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电泳在线检测技术。
本实用新型是应用于毛细管等速电泳、高效毛细管区带电泳、毛细管等电聚焦电泳以及毛细管电动色谱的一种电位梯度检测器。通过这种检测器可在线检测电泳分离出的不同物质的区带，对该物质进行定性和定量分析。
现有的电泳装置主要由双恒或三恒电源(双恒是恒电压、恒电流；三恒为恒电压、恒电流、恒功率)以及电泳槽组成，电泳分离结果需经染色，脱色，透明化制成底片，再用光扫描的方发进行检测。现有的在线检测装置是由丝状铂金电极〔26〕和接收放大器〔27〕组成。现有的在线检测装置因传感器的结构、选材以及电路高压绝缘设计的原因极易产生气泡，造成流路堵塞而使试验无法进行。另一方面还易产生电极激化效应使实验曲线变坏而无法利用。
本实用新型的目的在于提供一种对电泳分离结果进行在线检测的电位梯度检测器。通过关键部件电位梯度微型传感器的设计及有效的实现高压隔离，从而解决了易出气泡和电极激化问题，使电位梯度检测器实用化，实现电泳分离结果的在线检测。
由图一可见，本实用新型的要点在于毛细管流路中的电信号由电位梯度传感器(1)接收，经高输入阻抗放大器(2)进行阻抗变换，然后输入电压－频率变换器(3)将电信号转换成脉冲信号，脉冲信号经光电转换器(6)，从而又将光信号变回电信号并实现了信号传输回路的高压隔离。然后经频率－电压变换器(7)将脉冲信号转换成相应的直流电位，再经积分放大器(8)及微分放大器(9)获得不同物质区带相对应的直流电平以及与区带界面相对应的微分信号，最后输入双笔记录仪(10)进行记录。双笔记录仪记录的结果如图2。对等速电泳而言，不同的阶高代表物质的性质，微分脉冲之间的距离代表物质的含量。
本实用新型为了实现电源的高压隔离，设计了第一稳压单元〔11〕，隔离变压器〔12〕，第二稳压单元〔13〕以及高压绝缘变压器〔14〕。这样第二稳压单元〔13〕通过隔离变压器〔12〕及高压绝缘变压器〔14〕的两级隔离，实现了高压绝缘对地浮置。
本实用新型的关键是电位梯度传感器(1)的结构设计，微型电极的形状、尺寸及材料的选择。图3是电位梯度传感器的具体结构图。它由毛细管〔15〕、接头栓〔16〕、电极架Ⅰ〔17〕、电极引线〔18〕、垫圈〔19〕、电极固定螺钉〔20〕、电极架Ⅱ〔21〕、电极外套〔22〕、电极架座〔23〕、电极片〔24〕以及绝缘膜〔25〕组成。经理论分析及大量对比实验，电极片〔24〕其材料应使用铂铱合金，形状为片状，厚度应小于8μm。电极片〔24〕之间用小于0.05mm聚四氟乙烯薄膜相间，电极片〔24〕安装在电极架〔17〕、〔21〕上，用垫圈〔19〕及电极外套〔22〕将其压紧并打∮0.5mm的通孔，使其与流路通道的∮0.5mm的聚四氟毛细管相通。
作为本实用新型的实施例，图4给出了具体电路图，主要元器件的规格型号以及各部分之间的联接关系。对此进一步说明如下
1、高输入阻抗放大器(2)为3D07型场效应管作输入级的放大器。由于此放大器的输入阻抗高达109Ω，从而有效地抑制了电极激化效应。
2、压频变换器(VFD)(3)及频压变换器(FVD)(7)选用模块电路。这两种器件的型号分别为DL8103及QD451。模拟信号变化范围在0.1mV－10V，转换频率为0－10KHZ。
3、光电转换器(4)，光耦合器(5)及光电转换器(6)采用HG413型发光二级管和3DU32型光电三级管分别实现光电及光电转换；光耦合器(5)的光通道用透明有机玻璃棒制成，外套为聚四氟乙烯材料。为承受25KV以上高压，光通道必须足够长(大于1cm)。
4、积分放大器(8)及微分放大器(9)由741型集成电路实现。第一、第二稳压单元〔11〕、〔13〕采用W7815及W7915型集成稳压模块。输出电压均为±15伏。
5、隔离变压器〔12〕为C型铁芯制成的普通变压器。高压绝缘变压器〔14〕采用有机玻璃全封闭骨架并用环氧树脂灌封，制成后要求经受25KV高压击穿实验。
6、双笔记录仪(10)为XWT－204型台式电子电位差计。
权利要求1.电泳在线电位梯度检测器，是由丝状铂金电极[26]和接收放大器[27]组成，其特征在于该检测器由电位梯度传感器[1]、高输入阻抗放大器[2]、电压频率变换器[3]、电光转换器[4]、光电耦合器[5]、光电转换器[6]、频压变换器[7]、积分放大器[8]以及微分放大器[9]构成，实现前后级高压隔离及信号传递，配双笔记录仪[10]记录输出信号。
2.根据权利要求1中的检测器，其特征在于电位梯度传感器〔1〕是由毛细管〔15〕、接头栓〔16〕、电极〔17〕、〔21〕、电极引线〔18〕、垫圈〔19〕、电极固定螺钉〔20〕、电极外套〔22〕、电极架座〔23〕、电极片〔24〕和绝缘膜〔25〕组成。
3.根据权利要求1中的检测器，其特征在于电位梯度传感器〔1〕中的电极片〔24〕由铂铱合金制成片状，其厚度小于8μm。
4.根据权利要求1中的检测器，其特征在于光电耦合器〔5〕其通道大于1cm，通道用透明的带螺纹的有机玻璃制成，外套用聚四氟材料制成。
5.根据权利要求1中的检测器，其特征在于高输入阻抗放大器〔2〕输入阻抗应大于1000兆欧姆。
专利摘要本实用新型提供了一种实现电泳在线检测的电位梯度检测器，由于传感器采用了由铂铱合金制成的厚度小于8μm的片状电极，输入放大器具有极高的阻入阻抗以及检测单元前后级采取光电耦合，电源采用高压绝缘变压器，从而解决了现有技术产生气泡和电极激化问题，实现了电泳分析结果的在线检测。
文档编号G01N27/447GK2071340SQ8921996
公开日1991年2月13日 申请日期1989年11月23日 优先权日1989年11月23日
发明者朱一川, 张家洵, 王雅芬, 朱芳 申请人:北京市新技术应用研究所